题目已知:如图
1,
AB=AC,
∠BAC=90∘,点
A,
B分别在
x轴的负半轴和
y轴的正半轴上,点
C(3,−2).
(1)求点
A,点
B的坐标;
(2)连接
BC,在(1)的条件下,在平面直角坐标系中,点
H为平面内任一点(点
H不与点
A重合),若
△HBC是等腰直角三角形,请直接写出点
H的坐标;
(3)如图
2,点
F在
x轴的正半轴上,且
OF=OB,点
P在第一象限内,连接
PF,过
P作
PM⊥PF交
y轴于点
M,在
PM上截取
PN=PF,连接
PO、
BN,过
P作
∠OPG=45∘,交
BN于点
G,求证:点
G是
BN的中点.
知识点:三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)如图
1,
AB=AC,
∠BAC=90∘,点
A,
B分别在
x轴的负半轴和
y轴的正半轴上,点
C(3,−2).作
CM⊥x轴于
M,
∴OM=3,
CM=2,
AB⊥AC,
∴∠BAC=∠AOB=∠CMA=90∘,
∴∠BAO+∠CAM=90∘,
∠CAM+∠ACM=90∘,
∴∠BAO=∠ACM;
在
△BAO和
△ACM中,
⎩⎨⎧∠BAO=∠ACM∠AOB=∠CMAAB=CA,
∴△BAO≌△ACM(AAS),
∴AO=CM=2,
OB=AM=AO+OM=2+3=5,
∴A(−2,0),
B(0,5);
(2)设
H的坐标为
(x,y),
∵△HBC是等腰直角三角形,如图,
H1与点
C关于直线
AB对称,

点
A为线段
CH1的中点,
∵A(−2,0),
C(3,−2),
∴2x+3=−2,2y+(−2)=0,
∴x=−7,
y=2,
∴H1(−7,2),
同理可求点
H2(−4,−10),
H4(7,8),
H3(5,3),
H5(10,1),
∴点
H的坐标为
(−7,2)或
(7,8)或
(−4,−10)或
(10,1)或
(5,3);
(3)证明:过
O作
OK⊥OP交
PG的延长线于点
K,连接
BK,如图
3,
∵∠OPK=45∘,
OK⊥OP,
∴OK=OP,
∵∠KOB+∠BOP=∠BOP+∠FOP,
∴∠KOB=∠POF.
∵OB=OF,
在
△KOB与
△POF中,
⎩⎨⎧KO=OP∠KOB=∠POFOB=OF,
△KOB≌△POF(SAS),
∴KB=PF,
∠OKB=∠OPF.
∵PN=PF,
∴KB=PN.
∵∠BKG=∠OKB−45∘,
∠NPG=45∘−∠OPM=45∘−(90∘−∠OPF)=∠OPF−45,△KOB≌△POF(SAS),
∴△BKG≌△NPG(AAS),
∴BG=GN,
∴点
G是
BN的中点.
∴∠BKG=∠NPG,
在
△BKG与
△NPG中,
⎩⎨⎧∠BKG=∠NPG∠BGK=∠NGPBK=NP,
∴△BKG≌△NPG(AAS),
∴BG=GN,
∴点
G是
BN的中点.
解析
(1)如图
1,
AB=AC,
∠BAC=90∘,点
A,
B分别在
x轴的负半轴和
y轴的正半轴上,点
C(3,−2).作
CM⊥x轴于
M,
∴OM=3,
CM=2,
AB⊥AC,
∴∠BAC=∠AOB=∠CMA=90∘,
∴∠BAO+∠CAM=90∘,
∠CAM+∠ACM=90∘,
∴∠BAO=∠ACM;
在
△BAO和
△ACM中,
⎩⎨⎧∠BAO=∠ACM∠AOB=∠CMAAB=CA,
∴△BAO≌△ACM(AAS),
∴AO=CM=2,
OB=AM=AO+OM=2+3=5,
∴A(−2,0),
B(0,5);
(2)设
H的坐标为
(x,y),
∵△HBC是等腰直角三角形,如图,
H1与点
C关于直线
AB对称,

点
A为线段
CH1的中点,
∵A(−2,0),
C(3,−2),
∴2x+3=−2,2y+(−2)=0,
∴x=−7,
y=2,
∴H1(−7,2),
同理可求点
H2(−4,−10),
H4(7,8),
H3(5,3),
H5(10,1),
∴点
H的坐标为
(−7,2)或
(7,8)或
(−4,−10)或
(10,1)或
(5,3);
(3)证明:过
O作
OK⊥OP交
PG的延长线于点
K,连接
BK,如图
3,
∵∠OPK=45∘,
OK⊥OP,
∴OK=OP,
∵∠KOB+∠BOP=∠BOP+∠FOP,
∴∠KOB=∠POF.
∵OB=OF,
在
△KOB与
△POF中,
⎩⎨⎧KO=OP∠KOB=∠POFOB=OF,
△KOB≌△POF(SAS),
∴KB=PF,
∠OKB=∠OPF.
∵PN=PF,
∴KB=PN.
∵∠BKG=∠OKB−45∘,
∠NPG=45∘−∠OPM=45∘−(90∘−∠OPF)=∠OPF−45,△KOB≌△POF(SAS),
∴△BKG≌△NPG(AAS),
∴BG=GN,
∴点
G是
BN的中点.
∴∠BKG=∠NPG,
在
△BKG与
△NPG中,
⎩⎨⎧∠BKG=∠NPG∠BGK=∠NGPBK=NP,
∴△BKG≌△NPG(AAS),
∴BG=GN,
∴点
G是
BN的中点.